伺服阀特性测试系统仿真指导书汇总

力反馈两级伺服阀特性仿真指导书

哈尔滨工业大学

2012年10月

仿真一压力流量特性测试

一、仿真目的

1了解伺服阀压力流量特性测试实验原理；

2了解伺服阀压力流量特性曲线的测试方法和步骤；

3 学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。

二、仿真内容

1伺服阀压力流量特性测试；

三、压力流量特性测试

伺服阀的负载流量曲线表示在稳定状态下，输入电流、负载流量和负载压降三者之间的函数关系，如图1所示。负载流量特性是指在输入电流I和供油压力Ps为常数的情况下，输出流量Q随负载压力差ΔPL的变化关系。改变输入电流I可以得到一簇曲线，即为负载流量特性曲线。负载流量特性曲线完全描述了伺服阀的静态特性，要测量出这簇曲线比较困难，特别是在零位附近很难测出精确的数值，而伺服阀却正好是在零位工作，因此这簇曲线主要用来确定伺服阀的类型和估计伺服阀的规格，以便与所要求的负载流量和负载压力相匹配。

图1 伺服阀的压力——流量特性曲线

1伺服阀压力流量特性测试实验原理图

伺服阀

图2 伺服阀压力流量特性测试原理图

压力-流量特性测试的原理图如图2所示。测试中，在不同的控制电流下，利用节流阀调节伺服阀控制边两侧的压差，记录不同压差下伺服阀的流量，利用相关的试验数据，即可绘制不同控制电流下，伺服阀的压力-流量特性曲线。

2伺服阀压力流量特性测试仿真模型

图3 伺服阀压力流量特性测试仿真模型

力反馈两级伺服阀压力流量特性测试系统的AMESim仿真模型如图3所示。3仿真测试步骤和方法

压力流量特性仿真测试步骤如下:

1)打开AMESim安装目录\v800\demo\Solutions\GL_FC\Servovalve目录下的Servovalve_completeModel.ame仿真模型；

2) 设定工作压力（ 1.Power Supply）210bar（21MPa）；

3)利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈（ 2.Input Signal 频率0.2Hz，幅值0A，平均值设置为0.01*i）；

4) 节流阀开度控制信号参数设置为：

5）进入Parameter mode参数模式，菜单Settings——>Global Parameters…

添加参数i。

菜单Settings——>Batch Parameters…，设置批处理参数。

把参数i拖入Batch Control Parameter Setup对话框，按New set 按钮可以添加新的数据，共设置五组值：-1，-0.5,0,0.5,1。

6)进入仿真模式，选择批处理方式仿真，共仿真5次，每次仿真时间10秒。

7）计算负载压力(A、B口压力差)，并用额定工作压力对其进行归一化处理，见图4所示；

图4变量的后处理

6)选取参数A2（流量）作为横轴、A1（负载压差）作为纵轴绘制压力流量特性曲线；

四、思考题

（1）伺服阀负载特性曲线有何用处？

五、实验报告

1伺服阀压力——输入信号特性曲线

变量i分别取-1，-0.8,-0.6，-0.4，-0.2，0,0.2,0.4,0.6,0.8，1

仿真二空载流量特性测试

一、仿真目的

1了解伺服阀空载流量特性测试实验原理；

2了解伺服阀空载流量特性曲线的测试方法和步骤；

3了解伺服阀零位流量增益的计算方法；

4 学习使用AMESim软件对伺服阀进行仿真分析。

二、仿真内容

1伺服阀空载流量特性测试；

2伺服阀零位流量增益计算。

三、空载流量特性测试

1伺服阀空载流量特性测试实验原理图

伺服阀

图1 伺服阀空载流量特性测试原理图

伺服阀的流量-电信号特性曲线是指在供油压力Ps为定值、负载压力P1=0MPa时，输出流量QL与输入电流I(或输入电压)之间的函数关系曲线。测试过程中，输入电流在一个周期内变化的过程中，记录输出流量和输入电流所得

到的曲线，根据此曲线可以确定伺服阀的额定流量、流量增益、滞环、对称度、零偏等参数，可以提示出伺服阀零位特性的类型(如零开口、正开口、负开口)。

图2 伺服阀的压力——流量特性曲线

2伺服阀空载流量特性测试仿真模型

图3 伺服阀空载流量特性测试仿真模型

力反馈两级伺服阀空载流量特性测试系统的AMESim仿真模型如图3所示。3仿真测试步骤和方法

空载流量特性仿真测试步骤如下:

1)打开AMESim安装目录\v800\demo\Solutions\GL_FC\Servovalve目录下的Servovalve_completeModel.ame仿真模型；

2) 设定工作压力（ 1.Power Supply）210bar（21MPa）；

3)利用信号发生器依次产生不同的电流值给电液伺服阀线圈（ 2.Input Signal 频率0.2Hz，幅值0.01A）；

4)仿真10秒。（注：不考虑阀口开度选择Single Run;否则选择Batch Run）

5）测量节流阀通过的流量，并用额定流量对其进行归一化处理，见图4所示；

图4变量的后处理

6)选取参数A1（输入信号）作为横轴、A2（空载流量）作为纵轴绘制空载流量特性曲线；

7）计算空载流量特性曲线的零位处曲线的平均斜率，得到伺服阀零位流量增益

q n

Q

K I ∆=

∆ 四、思考题

（1）伺服阀空载流量特性曲线有何用处？

（2）阀口遮盖量（正开口、负开口、零开口）对空载流量特性有何影响？ 五、实验报告

1伺服阀流量——输入信号特性曲线

（如果是Batch Run ，考虑阀口遮盖量分别为-0.01mm ，0mm ，0.01mm;如果是